ASIC和FPGA到底选哪个好?两者的流程有什么区别?做FPGA到底有没有必要转ASIC设计……网上经常看到各种关于ASIC与FPGA的问题。ASIC (Application Specific Integrated Circuit),即专用集成电路,是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。FPGA(FieldProgrammable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)等可编程器件的基础上进一步发展的产物,FPGA是一种可以重构电路的芯片,是一种硬件可重构的体系结构,通过编程可以随时改变它的应用场景。
FPGA与ASIC的异同
相同点:本质上都是芯片,FPGA开发严格按照ASIC开发流程,都是集成电路方向。一般来说,一些电子类硬件产品能用FPGA做出来就能用ASIC做出来,基本上两种不同的渠道做出来的东西能够实现相同的功能。
不同点:前者是把做好的网表或者电路代码下载到FPGA中,形成门阵列,产品交付的时候或者用的时候发现问题都可以重新打补丁、更新版本后再正常进行。而ASIC最终要去流片,做成一个芯片,要求更高!设计流程上非常漫长,一般是一年左右一个周期,需要用到多个验证师,因为后期一旦发生问题只能重新去生产,出现的bug比较多或者比较严重,还有可能全部回收,甚至存在赔钱风险。
在ASIC的设计过程中,往往要用到FPGA 进行原型验证。完成FPGA 验证可以说就完成了ASIC 整套流程的50~70%。
FPGA和ASIC的设计流程区别
FPGA设计拥有可重新配置芯片的功能,而ASIC设计一般具备较少的可重新配置芯片功能。
FPGA又称为“万能芯片”,其内部包含大量的可配置单元(基于LUT的Slice),可配置IP(DSP、CMT、PCIe、Serdes等),可配置存储器。用户可以将自己的设计下载到FPGA芯片中就可以快速实现自己的功能,可以快速搭建Demo系统,设计周期短。ASIC芯片首先要经过代码设计、综合、后端等复杂的设计流程,再经过几个月的生产加工以及封装测试,才能拿到芯片来搭建系统,复杂的原因是除了功能要正确之外,各种功耗、面积都要达到一个极致,整个设计周期很长。
不同情况选择哪种设计比较好
考虑到时间问题, ASIC设计流程漫长,大概一年左右一个周期,而FPGA设计一般几个星期或者一两个月就能完成,如果想快速看到成效选择FPGA设计会比较好。在性能方面,ASIC设计出来的芯片比较好,完整的定制,性能更加稳定。ASIC (Application Specific Integrated Circuit)本身就是一种专用集成电路芯片。用一个比较形象的比喻,电影公司要做尤达大师的模型,方案一:买几箱乐高积木,用搭积木的方式来制作,快速解决问题。方案二:联系模具厂,画图纸开模,大规模生产。FPGA设计出的是积木堆积起来的尤达大师,ASIC设计出的是一次定型的尤达大师,后者更为稳定。
涉及设计成本,ASIC设计完成一般会花费几百万到几个亿不等,但如果产量多,那么单块ASIC芯片成本就会低,特别便宜的芯片还有2块左右的;而FPGA设计完成有时候几百块钱就能搞定,如果产量多那单块成本就摆在这了,最后也是一笔巨资。所以,小批量生产和使用用FPGA设计比较占优势,反之大批量生产和使用ASIC占优势。
其实,国内很多公司刚开始市场发展还不稳定时,都是用的FPGA设计;当有了一定市场和抗风险能力后,才开始用ASIC设计。
FPGA工程师是否有必要转ASIC设计工程师
虽然FPGA工程师目前行情发展也不错,但是很多人在考虑转ASIC设计工程师。一方面,国内目前FPGA工程师相对来说比较多,很多人在学校时基本上通过几千块买一块FPGA板就可以自己开发,自己就能创造出一个实训环境;而ASIC设计工程师相对来说非常缺乏,因为学校目前无法搭建出一个成熟的实训环境,无法做IC设计,很多人对这方面的知识也比较匮乏。所以,是去做大多数人都会的东西还是做只有少数人会的东西更有前途,答案可想而知。另一方面,结合目前实际情况来看,还有比较直观的一点就是ASIC设计比FPGA设计工资要高,天花板也要高很多。原来做FPGA的人一般对于verilog也会比较熟,转ASIC还是非常有优势的,趁着现在年纪不大,处于学习黄金期,基本只要稍微学一下就会了,转起来也是比较快的。E课网最新数字后端设计工程师就业班、模拟版图设计工程师就业班即将开课啦!理工科类专业(本科、硕士)零基础即可学!4-6个月轻松入行IC设计拿高薪!在校学生首付3000即可学习,分期免息,无第三方贷款平台!
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